实现mybash

20165212实现mybash

要求

• 使用fork,exec,wait实现mybash
• 写出伪代码，产品代码和测试代码
• 发表知识理解，实现过程和问题解决的博客（包含代码托管链接）

学习相关知识

fork函数

查看帮助文档可以知道fork函数的头文件，函数原型，以及函数的功能等，如下图

• fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。
• 一个进程调用fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源。
• fork调用一次，却能够返回两次，它可能有三种不同的返回值。
  • 在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；
  • 在子进程中，fork返回0；
  • 如果出现错误，fork返回一个负值。

我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。

源代码：

#include <unistd.h>  
#include <stdio.h>   
int main ()   
{   
pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值  
int count=0;  
fpid=fork();   
if (fpid < 0)   
printf("error in fork!");   
else if (fpid == 0) {  
printf("i am the child process, my process id is %d\n",getpid());   
printf("我是子进程\n");//  
count++;  
}  
else {  
printf("i am the parent process, my process id is %d\n",getpid());   
printf("我是父进程\n");  
count++;  
}  
printf("统计结果是: %d\n",count);  
return 0;  
}  

 

问题：为什么count值没有受到影响呢？ 解决：因为在创建了新进程之后，所有变量都存在不同的地址中，不是共用的，所有各有各的增减变化，互不影响。

exec函数族

- exec函数族提供了一个在进程中启动另一个程序执行的方法。 - 以根据指定的文件名或目录名找到可执行文件，并用它来取代原调用进程的数据段、代码段和堆栈段。 - 可执行文件既可以是二进制文件，也可以是Linux下任何可执行脚本文件。 - 在该函数族中使用execl、execv、execlp、execvp函数使执行码重生时，Shell进程会将所有环境变量复制给生成的新进程；而使用execle、execve时新进程不继承任何Shell进程的环境变量，而由envp[]数组自行设置环境变量。

ls源代码

#include<unistd.h>
main()
{
char *argv[ ]={"ls", NULL};
char *envp[ ]={"PATH=/bin", NULL};
execve("/bin/ls", argv, envp);
}

 

运行结果

wait函数 wait（）会暂时停止现在进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。假如在调用wait（）时子进程已结束，则wait（）会立即返回子进程结束状态值。 waitpid提供了一个 wait的非阻塞版本，有时希望取得一个子进程的状态， 但不想进程阻塞。 mybash实现 伪代码：

while(1)
{
输出用户的ID，等数据；  
用户输入命令；  
将命令分割；
调用fork；
调用exec函数；
}

 

源代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <sys/wait.h>
#define N 100
#define order_length 128
#define order_num 64
#define empty 0
#define chars 1
void main()
{ 
   while(1) {
struct passwd *my_info;
char path[N];
my_info = getpwuid(getuid());
getcwd(path, sizeof(path));
printf("[%s@%s]$ ", my_info->pw_name, path);

char str[N];
char a[N];
char *argv[N]={NULL};
char *envp[]={0,NULL};
int i,j = 0, flag=1;
fgets(str,N,stdin);
str[N - 1] = '\0';
if(feof(stdin))
{
printf("error");
exit(0);
}
for(i=0;str[i]!='\0'&&i<N&&j<N;i++) {
if(str[i] == ' ' || str[i] == '\n') {
  flag=1;
  str[i] = '\0';
  }
  else if(flag==1) {
  argv[j++] = &str[i];
  flag=0;
  }
 }
 if(fork() != 0) wait(NULL);
else {
execvp(argv[0], argv);
perror("execlp error");
exit(0);
 }
 }
}

 

实验结果：

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实验感想

上课的时候认真看老师演示了fork函数和execute函数，登堂入室；课下参考了不少学长学姐的博客，进一步复习fork函数和execute，实现了mybash，课余时间我会继续学习时间fork函数和execute函数，增加mybash的功能